Minería, extracción y beneficio del carbón

Las minas y las plantas de beneficio se ven directamente beneficiadas mediante un buen control de calidad y la optimización de la carga del carbón. Generalmente, la ceniza total, la composición de la ceniza, el azufre, el contenido de humedad y el poder calorífico corresponden a información de clasificación de primera línea para incrementar el proceso de mezclado, la eficiencia de combustión y el valor del carbón. 

Las soluciones de Malvern Panalytical para el monitoreo en tiempo real del carbón en las cintas transportadoras (elemental y mineralógico), las cuales cuentan con circuitos de retroalimentación rápida, permiten tomar rápidas acciones directo en la mina y mejorando la mezcla, en caso de cambios en la composición del carbón. El control del contenido de humedad en la cinta transportadora (vía NIR, por sus siglas en inglés), en conjunto con un monitoreo preciso de la composición del carbón antes del envío, permiten garantizar una calidad constante para evitar sanciones. 

El beneficio del carbón solo es económico si las ganancias logradas en las plantas de energía son mayores que los costos generales de este proceso. Los impulsores principales para optimizar la alimentación de carbón en las plantas de energía son: 

• Ahorro en los costos de transporte, ya que no se transportan desperdicios 
• Reducción en los costos de capital en las plantas de energía con carbón uniformemente lavado 
• Regulación/estandarización de la calidad de la alimentación del carbón 

Esto requiere la supervisión precisa de la humedad, el contenido mineral, el tamaño de las partículas, la grafitización y el poder calorífico del carbón antes, durante y después del proceso de beneficio. 

Desarrollamos soluciones basadas en la difracción láser para monitorear el tamaño de las partículas de carbón en tiempo real, así como en el laboratorio. La composición mineralógica de la materia mineral o de ceniza volante se puede analizar fácil y rápidamente con la difracción de rayos X (XRD, por sus siglas en inglés). Además del contenido de fases, la XRD también puede proporcionar información sobre el grado de grafitización y el tamaño del cristalito del carbón. 

Nuestros espectrómetros de fluorescencia de rayos X de sobremesa para análisis elementales son portátiles y fáciles de usar en un entorno de producción. 

Para monitorear en línea directamente en la cinta transportadora, ofrecemos soluciones para: 

• Monitoreo de la composición elemental y el poder calorífico basado en la tecnología de activación de neutrones térmicos y de impulsos rápidos (PFTNA, por sus siglas en inglés) 
• Monitoreo de la composición mineralógica, la humedad y el contenido de ceniza en el carbón en tiempo real, basado en la espectroscopia de infrarrojos cercanos (NIR, por sus siglas en inglés).

Con el fin de ahorrar capital y disminuir los costos de operación en las plantas de energía, para la combustión eficiente se requiere un monitoreo constante de la alimentación del carbón y de la ceniza. Los principales beneficios técnicos del control de procesos en las plantas de energía son: 

• Control de la carga para comprobar las especificaciones del contrato 
• Verificación de la consistencia o la desviación intrínseca de todo el material 
• Optimización de la administración de depósitos de carbón 
• La mezcla del carbón para lograr una calidad objetivo constante 
• Uso óptimo y seguro del carbón de bajo costo y baja calidad 
• Control de la alimentación de la tolva y propiedades de las cenizas 
• Optimización de los parámetros de combustión 
• Aseguramiento de las condiciones óptimas de funcionamiento de la caldera 
• Limitación de escorias, aumentando la eficacia de la caldera, y la vida útil de los quemadores y molinos 
• Reducción de pérdida de potencia, interrupciones en la caldera y mantenimiento. 

Además, los sensores en tiempo real para el monitoreo de la ceniza usan espectroscopia de infrarrojos cercanos (NIR, por sus siglas en inglés), que permite predecir la eficacia de la caldera y la salida de ceniza volante de las plantas de energía. El análisis preciso de la composición elemental de la ceniza volante en el laboratorio por medio de espectrometría de fluorescencia de rayos X (XRF, por sus siglas en inglés) permite garantizar una calidad óptima para su venta a la industria de materiales de la construcción.

Protección del medioambiente 

La sustentabilidad y la protección del medioambiente son el enfoque clave de las plantas de energía. Nuestras soluciones para controlar las emisiones tóxicas por medio del análisis elemental, como los sulfitos y otros compuestos volátiles presentes en el carbón, han demostrado ser la herramienta perfecta para analizar de acuerdo con las normas y regulaciones internacionales.